Кинофантастика - Ролан Леук
Радиация (излучение) — это прежде всего передача энергии, а не ее носитель. В физике энергия — это то, что позволяет совершать трансформации, а они тем значительнее, чем сильнее энергия. Это позволяет разделить излучения на две категории: неионизирующие и ионизирующие. Неионизирующее излучение переносит слишком слабую энергию, чтобы выбивать из атома содержащиеся в нем электроны. Поэтому его прохождение через инертную или органическую материю происходит относительно мягко. Это не значит, что оно совершенно безвредно: переносимая им энергия приводит к местному нагреву, а то и к ожогам. Так происходит, например, при злоупотреблении солнцем или при разогреве пищи в микроволновой печи. Ионизирующие излучения сильнее. Их энергия способна выбивать из атомов электроны и даже разбивать атомы, из которых состоит вещество. Эти ионизирующие излучения испускаются источниками с сильной энергией. Вот где раздолье для научно-фантастических сценариев!
Радиоактивность
Природную радиоактивность случайно открыл в 1896 году французский физик Анри Беккерель (1852–1908). Он пытался выяснить, одинакова ли природа свечения солей урана и рентгеновских лучей, открытых незадолго до того немцем Вильгельмом Рентгеном (1845–1923). Наблюдая за фотопластинкой, контактировавшей с ураном, он заметил, что отпечаток на ней появляется даже без света: у урана оказалось собственное излучение… Беккерель понял, что у этого излучения не рентгеновская, а иная природа, и назвал его U-лучами[81]. Изучая это новое излучение, Пьер и Мари Кюри открыли два новых химических элемента — полоний и радий — и назвали открытое Беккерелем явление радиоактивностью. Позже выяснилось, что излучение радиоактивных элементов делится на три типа: альфа-, бета- и гамма-лучи, испускаемые тогда, когда нестабильное ядро атома трансформируется в стабильное и облегченное. В силу знаменитой формулы Е = mс2 разница массы преобразуется в излучаемую энергию[82]. Энергия в ядре атома в миллионы раз превышает ту, которая существует между ядром и его электронами, отсюда способность этих лучей разделять их, то есть ионизировать вещество.
Теперь обратимся к разным формам радиоактивности. Альфа-излучение состоит из ядер гелия — крупных частиц, разрушающих вещество, в которое они проникают. Но ввиду их размера остановить их способен простой лист бумаги. Бета-излучение представляет собой поток электронов или их античастиц, позитронов, сильно уступающих размерами альфа-частице и потому обладающих более высокой проникающей способностью. Чтобы его остановить, требуется несколько метров воздуха, несколько сантиметров живой ткани или несколько миллиметров металла. Наконец, гамма-излучение — это электромагнитное излучение, или поток фотонов, имеющих высокую энергию, превышающую энергию рентгеновских лучей. Преградой для всепроникающих гамма-лучей могут служить только толстые слои плотных веществ, например свинца. По этой причине они способны серьезно повреждать клеточную ДНК. Во всех случаях лучи, останавливаемые веществом, передают ему много энергии, что вызывает его нагрев, ионизацию и трансформацию с разбиванием ядер. Их воздействие на живые организмы приводит к повреждению молекул в клетках и к нарушению их функционирования.
Влияние радиоактивности на живой организм зависит от полученного им количества энергии — дозы. Слабое, но регулярное воздействие чревато долговременными последствиями. Изучать их непросто, приходится наблюдать за облученным долгие годы. В комиксах и в научно-фантастических фильмах «облучение» всегда приводит к немедленным или очень скорым последствиям: вспомним Брюса Беннера/Халка или Фантастическую Четверку (персонажей «Марвел»), облученных гамма-лучами. В реальности при сильном облучении заметны кратковременные последствия радиации. Они хорошо известны, так как изучены in situ («на месте») при взрывах и авариях на АЭС.
Как и при отравлениях, наблюдаемые симптомы зависят от полученной дозы. Если радиоактивность источника легко измеряема[83], то определить полученную дозу сложнее. Мало измерить полученную на 1 кг живой материи энергию, так как она ничего не говорит о биологических последствиях. В игру вступает множество параметров, таких как природа облучения (альфа, бета или гамма), тип пораженных тканей (кожа, печень, почки и др.). Так, при одинаковом альфа-облучении попадание в организм радиоактивной пыли приводит к гибельным последствиям для организма, тогда как такое облучение кожи далеко не так опасно, поскольку частицы останавливает даже доля миллиметра ткани человеческого тела. В этом смысле примером может служить дело Александра Литвиненко. Этот бывший агент российских секретных служб отравился в 2006 году, приняв внутрь в баре большого лондонского отеля радиоактивный полоний. Присутствуя в природной среде в исчезающе малых количествах, радиоактивные изотопы полония-210 синтезируются в чрезвычайно малых количествах —100 г в год — путем облучения висмута нейтронами в сердечнике ядерного реактора. Речь идет об исключительно мощном источнике альфа-излучения: 1 мг полония-210 излучает столько же альфа-частиц, сколько 4,5 г радия. Достаточно мельчайшей дозы, нескольких десятых миллиардной доли грамма, чтобы вызвать медленное, но смертельное отравление, что и произошло с Литвиненко.
Криптонит
Один из самых знаменитых выдуманных радиоактивных минералов, безусловно, криптонит. Это зеленоватое вещество[84] с погибшей планеты Криптон сводит на нет всю силу Супермена. Оно содержит загадочный химический элемент криптониум — причину гибели родной планеты супергероя. Как написано, этот радиоактивный элемент стал результатом цепной реакции, вызванной невероятным давлением в центре Криптона. Радиация, испускаемая криптониумом, опасна для любых форм жизни, но в особенности для уроженцев самого Криптона. Радиация криптониума, как сказано в комиксах, наполняет клетки Супермена, вытесняя содержащуюся там «ультрасолярную энергию», поэтому длительное воздействие криптонита для супергероев смертельно. При всей фантастичности механизмы, придуманные сочинителями комиксов, дают некоторое представление о пагубном действии излучения радиоактивных ядер. Криптонит не имеет никакого отношения к химическому элементу криптону, одному из редких газов периодической системы, но его радиоактивность похожа на радиоактивность другого редкого газа — радона. Ввиду своей повышенной химической активности и газообразности радон быстро проникает в организм через дыхательные пути, приводя к опасному радиоактивному заражению внутренних органов. Часто именно он ответственен за естественную радиоактивность, действующую на людей, сильно колеблющуюся в зависимости от географии: во Франции богаты радоном Бретань, Центральный массив, Овернь, Корсика.
Кроме радиации, существуют другие невидимые опасности, столь же пугающие и часто фигурирующие в фантастике: бактерии и вирусы. Перейдем к «органической» фазе нашего исследования «незримых убийц» — крайне агрессивной и, несмотря на малый рост, чрезвычайно грозной напасти. (О паразитах речь пойдет своим чередом, в главе, посвященной фильму «Нечто».)
Эти вездесущие микробы
Голландский ученый Антони ван Левенгук (1632–1723), изобретший в 1668 году микроскоп, изучает каплю воды и видит в ней крохотные жизненные формы, которые называет анималькулями. Слово «бактерия» впервые употребил в 1828 году немецкий
